Schnelle thermische Prozessierung und Charakterisierung dünner nitridierter Oxide

RTP (Rapid Thermal Processing) bietet insbesondere bei der Herstellung hoch qualitativer dünner dielektrischer Filme Alternativen zu den koventionellen Ofenprozessen. Die Vorteile dieser Technologie liegen in der exakten Prozeßkontrolle und in der Einzelscheibentechnologie, die in Zukunft womöglich weite Bereiche der Mehrscheibenprozeßtechnologie ersetzen wird. Die vorliegende Arbeit hatte zum Ziel, die Möglichkeiten und Grenzen dieser Prozeßtechnik für die Herstellung und Anwendung dünner dielektrischer Filme in der MOS-Technologie zu erarbeiten. Hiebei stand neben der Oxidationskinetik in O2- bzw. N2O-Atmosphäre vor allem die elektrischen Eigenschaften dieser dielektrischen Filme im Mittelpunkt des Interesses. Bei den elektrischen Untersuchungen der Oxide zeigten alle in dieser Arbeit vorgestellten dünnen Filme homogene Oxiddickenverteilungen, hohe Durchbruchfestigkeiten, FN-Stromtransportmechanismus und Degradation nur auf Grund "heißer Elektronen." Insbesondere dielektrischen Film, die in einem Gemisch aus Sauerstoff und Distickstoffoxid oxidiert wurden sind am vielversprechendsten für den Einsatz in zukünftigen MOSFET- und EEPROM-Generationen mit ihren enormen Anforderungen. Die vorliegende Arbeit leistet einen Beitrag zum Verständnis des Einflusses von in den Grenzflächen ultra dünner Oxide eingebrachten Stickstoffs auf die elektrischen Eigenschaften dieser dünnen Filme, hergestellt mit Hilfe von RTP. Hieraus ergeben sich Richtlinien für die Anwendung dieser modernen Methode in der Halbleitertechnologie für die Herstellung hochqualitativer dünner Dielektrika.